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====== レイトレーシング法 ======

===== 概要 =====

レイトレーシング法は、視点から画素方向へ光線に相当するレイを飛ばし、最初に交差する物体を求めて画像を生成する方法である。反射や透過などを扱いやすい。

{{:cg:figures:chapter03:fig_3_8_ray_tracing.png?600|レイトレーシング法}}

===== 詳しい説明 =====

レイトレーシング法では、画面上の各画素に対して視点からレイを発生させ、そのレイがどの物体と最初に交差するかを調べる。交差した点の材質、光源、反射方向などを計算して色を決める。さらに反射レイや透過レイを追跡すると、鏡面反射や透明物体の表現も可能になる。一方で、画素ごとに交差判定を行うため計算量は大きくなる。効率化には[[cg:rendering:bounding_volume|バウンディングボリューム]]などが使われる。

===== CG制作との関係 =====

CG制作では、写実的なレンダリングや光の反射・屈折の表現に関係する。映画や静止画制作では高品質な画像を得るために使われることが多い。

===== ゲーム開発との関係 =====

ゲーム開発では、従来はリアルタイム処理が重かったが、近年はGPUの性能向上により一部の反射、影、間接光表現に利用される。すべてをレイトレーシングにするのではなく、ラスタ化と組み合わせることも多い。

===== 制作・実装での例 =====

リアルタイムレイトレーシングでは、反射や影だけをレイで求め、基本形状の描画は従来のラスタ化で行うなど、用途を限定して使うことがある。

===== 検定対策ポイント =====

レイトレーシング法は、レイと物体の交差を調べる方法である。[[cg:rendering:rasterization|ラスタ化]]中心の描画とは処理の発想が異なる。計算量が大きいが、光学的な表現に強い点を押さえる。

===== 関連用語 =====

  * [[cg:rendering:ray_casting_algorithm|レイキャスティング法]]
  * [[cg:rendering:bounding_volume|バウンディングボリューム]]
  * [[cg:rendering:hidden_surface_removal_visible_surface_determination|隠面消去]]
  * [[cg:rendering:specular_reflection|鏡面反射]]
  * [[cg:rendering:transmitted_light|透過光]]
  * [[cg:rendering:ray_marching_algorithm|レイマーチング法]]

===== タグ =====

  * CGエンジニア検定
  * 第3章
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